CN102154943A - 一种造纸用保留增强剂及纸张强度保留增强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及造纸用添加剂及使用技术，旨在提供一种造纸用保留增强剂及纸张强度保留增强方法。该造纸用保留增强剂有效成分为聚丙烯酰胺，是由高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺混合而成；所述高分子量聚丙烯酰胺的分子量为600～1200万，低分子量聚丙烯酰胺的分子量为30～200万；高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺的配比为1～7∶50～200。本发明的造纸用保留增强剂中，其中分子量较高的聚丙烯酰胺，提高了造纸浆料中细小纤维和填料的保留，节约了生产的成本；分子量较低的聚丙烯酰胺增加了造纸纤维原料间的连接点，提高了产品纸张的强度。因此，本发明在保持或增加纸张产品的强度的情况下，提高造纸原料利用率，降低了造纸生产的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种造纸用添加剂及使用技术，特别是涉及造纸浆料细小纤维和填料的保留，并保持或提高纸张强度的保留增强剂。
技术背景
随着社会的发展，节约型和环保型的生产方式越来越被人们重视。对造纸行业来说，主要通过三种途径达到节约和环保的目的：
1、二次纤维的回收利用：由于废纸经过2～3次使用，有的甚至反复使用4～5次，存在纤维强度降低、白度差、细小纤维多、化学物质含量高等问题。
2、白水封闭循环：随着白水的封闭循环程度越来越高，使得废纸中的阴离子垃圾、胶粘物等杂质在浆料中积累，浆料的水循环系统越来越脏，影响了纸机的操作，造成纸机的留着率很低。
3、填料应用量加大：为了降低造纸的成本，在生产过程中，大量加入碳酸钙、滑石粉等填料，导致产品的强度大幅度降低。
鉴于上述问题，造纸工业中一般需要添加助留剂和增强剂来解决问题。
助留剂，是为了提高细小纤维和填料的保留的助剂。现在最广泛使用的是高分子量的聚丙烯酰胺。如专利ZL200710017678.0，介绍了一种阳离子聚丙烯酞胺助留助滤剂的制备方法，由丙烯酚胺单体与聚氧化乙烯混合，阳离子单体和水溶性引发剂发生聚合反应得到。该发明将丙烯酞胺单体和阳离子单体溶解在聚氧化乙烯水溶液中引发聚合，通过聚合物与分散介质的相互作用，体系发生相分离，从而提高所合成聚合物相对分子质量和固含量，降低体系粘度。但是，该发明中使用的聚丙烯酰胺，在提高了细小纤维等的留着率的同时，会导致纸张的强度大幅度的下降。
增强剂的作用是增加纤维之间的连接作用、提高纸张产品的强度。增强剂一般使用分子量较低的高分子聚合物。如专利ZL200810035263.0，该发明将瓜尔胶和原淀粉混合，然后加入催化剂和醚化剂，反应后，得到造纸用增强剂。这种增强剂的缺点是用量太大。生产1吨纸用量一般在20kg以上，成本很高，一般的造纸企业很难接受。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种即提高造纸浆料的留着，又保持或增加纸张强度的造纸用保留增强剂，及纸张强度保留增强方法。
为解决技术问题，本发明的技术方案是：
提供一种造纸用保留增强剂，有效成分为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺由高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺混合而成；所述高分子量聚丙烯酰胺的分子量为600～1200万，低分子量聚丙烯酰胺的分子量为30～200万；高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺的配比为1～7∶50～200。
作为一种改进，所述的高分子量聚丙烯酰胺呈粉末状固体或乳液。
作为一种改进，所述的高分子量聚丙烯酰胺乳液是油包水的乳液或水包水的乳液。
作为一种改进，所述的低分子量聚丙烯酰胺是阳离子聚丙烯酰胺或两性聚丙烯酰胺。
作为一种改进，所述的低分子量聚丙烯酰胺是液体状的。
进一步地，本发明还提供了一种纸张强度保留增强方法，是向造纸系统中添加聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺包括高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺；其中高分子量聚丙烯酰胺的分子量为600～1200万，低分子量聚丙烯酰胺的分子量为30～200万；高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺的配比为1～7∶50～200；
添加方式是下述两种中的任意一种：将高分子量和低分子量两种聚丙烯酰胺成分预先混合，然后添加至造纸系统中；或者，将高分子量和低分子量两种聚丙烯酰胺成分分别添加至造纸系统中。
作为一种改进，前述聚丙烯酰胺的添加点是下述工艺位置中的任意一处：压力筛出口后、压力筛进口前、冲浆泵前、冲浆泵后、成浆池、混合浆池、上浆泵前或上浆泵后。
本发明的有益效果在于：
本发明的造纸用保留增强剂中，其中分子量较高的聚丙烯酰胺，提高了造纸浆料中细小纤维和填料的保留，节约了生产的成本；分子量较低的聚丙烯酰胺增加了造纸纤维原料间的连接点，提高了产品纸张的强度。因此，本发明的造纸用保留增强剂，在保持或增加纸张产品的强度的情况下，提高造纸原料利用率，降低了造纸生产的成本。
具体实施方式
实施例1
造纸品种：纱管纸
高分子量聚丙烯酰胺：分子量900万，粉末状
低分子量聚丙烯酰胺：分子量50万，液体状
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺的比例为2∶100
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺分开添加：高分子量聚丙烯酰胺添加在压力筛出口后；低分子量聚丙烯酰胺添加在上浆泵之前。
添加后，生产中，留着率从65％提高到80％。抗张强度从3.78kN/m提高到4.55kN/m。
实施例2
造纸品种：瓦楞纸纸
高分子量聚丙烯酰胺：分子量600万，水包水乳液状
低分子量聚丙烯酰胺：分子量200万，液体状
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺的比例为7∶150
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺混添加添加：高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺混合添加在压力筛进口之前。
添加后，生产中，留着率从75％提高到88％。抗张强度从4.18kN/m提高到4.86kN/m。
实施例3
造纸品种：双胶纸
高分子量聚丙烯酰胺：分子量800万，油包水乳液状
低分子量聚丙烯酰胺：分子量30万，液体状
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺的比例为5∶50
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺分开添加：高分子量聚丙烯酰胺添加在压力筛出口后；低分子量聚丙烯酰胺添加在冲浆泵之前。
添加后，生产中，留着率从69％提高到78％。抗张强度从4.70kN/m提高到5.25kN/m。
实施例4
造纸品种：白板纸
高分子量聚丙烯酰胺：分子量1200万，水包水乳液状
低分子量聚丙烯酰胺：分子量80万，液体状
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺的比例为1∶200
高分子量聚丙烯酰胺与低分子量聚丙烯酰胺混合添加：高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺混合添加在冲浆泵之前。
添加后，生产中，留着率从73％提高到87％。耐破指数从25N.m/g提高到33N.m/g。
Claims (7)
1.一种造纸用保留增强剂，有效成分为聚丙烯酰胺，其特征在于，所述聚丙烯酰胺由高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺混合而成；所述高分子量聚丙烯酰胺的分子量为600～1200万，低分子量聚丙烯酰胺的分子量为30～200万；高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺的配比为1～7∶50～200。
2.根据权利要求1所述的造纸用保留增强剂，其特征在于，所述的高分子量聚丙烯酰胺呈粉末状固体或乳液。
3.根据权利要求2所述的造纸用保留增强剂，其特征在于，所述的高分子量聚丙烯酰胺乳液是油包水的乳液或水包水的乳液。
4.根据权利要求1所述的造纸用保留增强剂，其特征在于，所述的低分子量聚丙烯酰胺是阳离子聚丙烯酰胺或两性聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的造纸用保留增强剂，其特征在于，所述的低分子量聚丙烯酰胺是液体状的。
6.一种纸张强度保留增强方法，是向造纸系统中添加聚丙烯酰胺，其特征在于，所述聚丙烯酰胺包括高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺；其中高分子量聚丙烯酰胺的分子量为600～1200万，低分子量聚丙烯酰胺的分子量为30～200万；高分子量聚丙烯酰胺和低分子量聚丙烯酰胺的配比为1～7∶50～200；添加方式是下述两种中的任意一种：将高分子量和低分子量两种聚丙烯酰胺成分预先混合，然后添加至造纸系统中；或者，将高分子量和低分子量两种聚丙烯酰胺成分分别添加至造纸系统中。
7.根据权利要求6所述的纸张强度保留增强方法，其特征在于，聚丙烯酰胺的添加点是下述工艺位置中的任意一处：压力筛出口后、压力筛进口前、冲浆泵前、冲浆泵后、成浆池、混合浆池、上浆泵前或上浆泵后。
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